ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА, В ТКАНЯХ ОДНОЛЕТНИХ ПОБЕГОВ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ACER L. ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Захарова Е.И.¹, Чумакова Л.И.²

¹кандидат биологических наук; ²аспирант,  Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА, В ТКАНЯХ ОДНОЛЕТНИХ ПОБЕГОВ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ACER L. ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

В работе приводятся данные о сезонной динамике крахмала в тканях однолетних побегов представителей рода Acer L., интродуцированных в Нижегородскую область. Выявлена закономерность влияния запасных питательных веществ на приспособленность интродуцентов к новым условиям.

Ключевые слова: интродукция, адаптация, экологические факторы, запасные питательные вещества

Zakharova  E.I., Chumakova L.I.

¹ candidate of Biology; ²graduate student, Nizhny Novgorod state agricultural academy

DYNAMICS OF THE CONTENT OF STARCH, IN FABRICS OF ONE-YEAR ESCAPES OF REPRESENTATIVES OF THE SORT ACER L. AT THE INTRODUCTION IN THE NIZHNY NOVGOROD REGION

Abstract

In work data on seasonal dynamics of starch are provided in fabrics of one-year escapes of representatives of the sort Acer L.   introdutsirovanny to the Nizhny Novgorod Region.  Regularity of influence of spare nutrients on fitness интродуцентов to new conditions is revealed.

Keywords: introduction, adaptation, ecological factors, spare nutrients

Приспособление организма к внешней среде является одним из важнейших вопросов при интродукции его в новые районы.

Успех интродукции растений в Нижегородскую область зависит главным образом от их зимостойкости. В повышении зимостойкости, интродуцированных растений, большое значение имеют сроки накопления запасных питательных веществ и их динамика в течение зимы.

Объектами исследования являлись представители рода Acer L., произрастающие в г. Дзержинск Нижегородской области: к. полевой, к. гиннала, к. ясенелистный, к. остролистный, к. серебристый, к. Семенова, к. колосистый, к. татарский,  к. бородатый, к. белый.

Для выявления особенностей динамики содержания крахмала в побегах представителей рода Acer L. в условиях интродукции,  использовались гистохимические методы [1, 2, 3].

Наличие в клетках запасных питательных веществ оценивалось дифференцировано по учётным зонам каждой из тканей, привлечённых для анализа: сердцевина, перимедулярная зона ксилемы, сердцевинные лучи, ксилема, камбий, флоэма. Оценка давалась по каждой учётной зоне тканей отдельно, а так же в сумме баллов по всем учётным зонам и в средних значениях бальных оценок для учётной зоны. В качестве контроля выступали неокрашенные срезы.

Анализ динамики содержания крахмала в клетках годичных побегов представителей рода Acer L.  при интродукции в Нижегородской области выявил следующие тенденции.

В годичном цикле практически всех изучаемых видов наблюдается два крахмальных максимума и минимума.

В зимний период, в состоянии покоя у побегов изучаемых видов,  наблюдается незначительное количество крахмала во всех исследуемых тканях – от 0 до 3,8 баллов – зимний крахмальный минимум. Так, среднее количество крахмала, в зимние месяцы, у клёна остролистного колебалось от 2 до 3,8 балла, у клёна полевого от  1,33 до 2,6 балла, у клёна белого – 1,83 – 2,8 балла, у клёна гиннала – 0,8 – 2,7 балла, у клёна татарского от 1,2 до 2,33 балла, у клёна бородатого – 1,33 – 3,2 балла, у клёна серебристого – 0 – 1,67 балла, у клёна колосистого – 1 – 1,5 балла, у клёна ясенелистного от 1 до 1,5 баллов, у клёна Семёнова в течение всей зимы крахмал полностью отсутствовал во всех  учётных зонах.

Незначительное количество крахмала в зимний период обусловлено тем, что в клетках растений в предзимний период происходит постепенный гидролиз крахмала и накопление растворимых сахаров и липидов, что способствует успешной перезимовке растений. Уменьшение количества запасного крахмала во всех учётных зонах происходит примерно в одно и то же время. Однако, степень превращения веществ по учётным зонам была не одинаковой. Наиболее полно гидролиз крахмала наблюдается  в камбии и в сердцевине, наименее полно во флоэме и перимедулярной зоне ксилемы. Повышение температуры воздуха в середине весны вызывает накопление крахмала, вызванное усилением синтетической функции растений – весенний крахмальный максимум, который приходится у большинства видов на апрель.

В апреле максимальное количество крахмала наблюдается у клёна остролистного – 7,17 балла, наименьшее у клёна Семёнова – 1,33 балла, у остальных видов в этот период, количество крахмала колебалось от 1,83 до 6,33 балла.

У клёнов Семёнова и татарского весенний крахмальный максимум приходится на май, и достигает 2,4 и 5,8 баллов (соответственно).

При наступлении вегетационного периода у изучаемых видов запасной крахмал распадается с образованием растворимых сахаров, которые используются растением на процессы роста. В мае среднее количество крахмала колеблется от 0 (к. серебристый, к. ясенелистный) до 5,8 баллов (к. татарский). В этот период у большинства видов наблюдается крахмальный минимум.

В июне наблюдается незначительное повышение концентрации крахмала у клёна полевого (до 5,75 балла), клёна гиннала – 3,17 балла, клёна серебристого – 5,5 балла. У остальных видов количества крахмала в июне примерно равно его содержанию в мае, с незначительными отклонениями.

В июле концентрация крахмала у исследуемых видов колеблется от 0,17 (к. гиннала) до 0,9 балла (к. остролистный).

 С прекращением ростовых процессов  в августе начинается повторное накопление крахмала, содержание которого в данный месяц достигает 2,4 – 6,5 баллов (в зависимости от вида).

Осенний крахмальный максимум у всех исследуемых видов приходится на сентябрь. Однако в количественном отношении содержание крахмала у видов различно. Так, максимальное его количество, в данный период, отмечено у клёна ясенелистного (8,83 балла) и клёна полевого (8,33 балла), минимальное у клёнов Семёнова (2,17 балла) и татарского (3,0 балла), у которых осенний максимум приходится на август.

 В октябре – ноябре содержание крахмала вновь начинает снижаться, достигая 3,17 – 0 баллов (в зависимости от вида).

Динамика крахмала в течение годичного цикла у изучаемых видов, свидетельствует о их гидролизе при переходе в состояние покоя, что свидетельствует о морозоустойчивости видов.

Содержание крахмала в учётных зонах было не одинаково.

Наибольшее количество крахмала накапливается в перимедулярной зоне ксилемы.

В перимедулярной зоне побегов клёна ясенелистного в среднем накапливается 1,34 балла крахмала, при максимуме в 3,83 балла; клёна бородатого – 0,9, при максимуме – 1,87 балла; клёна колосистого – 0,62, max=1,17 балла; клёна белого – 1,52, max=2,83 балла; клёна остролистного – 1,24, max=1,95 балла; клёна Семёнова – 0,43, max=1,8 балла; клёна гиннала – 0,78, max=1,67 балла; клёна полевого – 1,35, max=2,8 балла, клёна серебристого – 0,68, max=2,17 балла; клёна татарского – 0,89, max=1,83 балла.

У большинства исследуемых видов содержание крахмала в перимедулярной зоне может в зимний период может снижаться до 0 баллов.

На втором месте по содержанию крахмала в клетках находится зона сердцевинных лучей и ксилемы.

В ксилеме к. татарского зафиксировано, в среднем – 0,94 балла крахмала, в сердцевинных лучах – 0,76 балла; у к. бородатого – 0,75 и 0,22 балла (соответственно); у к. колосистого – 0,37 и 0,77 балла; у к. белого – 0,6 и 1,28 балла; у к. остролистного – 0,67 и 0,99 балла; у к. Семёнова – 0,23 и 0,45 балла; у к. гиннала – 0,62 и 0,29 балла; у к. полевого – 0,54 и 0,61 балла; у к. серебристого – 0,33 и 0,5 балла; у к. татарского – 0,57 и 0,38 балла.

Наименьшее количество крахмала отмечалось в сердцевине и камбии у всех исследуемых видов во все сроки проводимых наблюдений.

Данные проведённого анализа позволяют сделать ряд выводов:

- содержание крахмала в клетках однолетних побегов представителей рода Acer L. подвержено изменениям в течение года. Минимальное содержание крахмала отмечается в критические сезоны года (при установлении стабильных отрицательных температур) и в периоды роста растений. Данная тенденция проявляется у всех видов, подвергавшихся анализу.

- динамика содержания крахмала в клетках годичных побегов представителей рода Acer L. зависит от экологических факторов, таких как среднемесечная температура воздуха и почвы, продолжительность светлого периода в течение суток.

- одной из причин достаточно высокой устойчивости изучаемых интродуцентов к низким отрицательным температурам Нижегородской области, может являться снижение содержания крахмала в зимние месяцы, что свидетельствует о их успешной адаптации к новым условиям произрастания.